專(zhuān)利名稱(chēng)：高濃度多級(jí)配除砂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及屬于給水排水技術(shù)領(lǐng)域，涉及雨水徑流、小型給水處理、工業(yè)廢 水、和中水處理系統(tǒng)中的預(yù)處理裝置，尤其涉及高濃度多級(jí)配除砂裝置。
背景技術(shù)：
由于淡水資源的日益緊缺以及農(nóng)村分散居住地供水成本高，有效收集利用雨水和 局部處理污水是解決缺水地區(qū)缺水問(wèn)題的有效途徑，尤其是西北干旱缺水地區(qū)的農(nóng)村，雨 水已成為飲用水源的最后一道用水保障。農(nóng)村集雨工程主要形式是將集雨面徑流雨水通過(guò)溝渠引至水窖儲(chǔ)存，然后通過(guò)窖 內(nèi)處理后再行深度處理或直接使用。但由于受大氣和集流下墊面的污染，雨水污染程度高， 尤其是地表徑流雨水含有土、泥沙等污染物，其濁度非常高，直接入窖將大大增加水窖的處 理負(fù)荷，且增加水窖清掏次數(shù)與工作量，給水窖連續(xù)運(yùn)行帶來(lái)不便，因此如何有效解決雨水 入窖前的預(yù)處理，尤其是降低濁度，去除大部分泥沙等顆粒物是目前亟需解決的技術(shù)難題。 而由于降雨的隨機(jī)性，雨水徑流的流量及其中污染物濃度、顆粒級(jí)配在歷次降雨和一次降 雨過(guò)程不同時(shí)間序列上存在不可預(yù)知性，同時(shí)隨時(shí)間逐步變化，且波動(dòng)幅度大。目前，除砂裝置主要有沉淀池、旋流除砂器等，但主要適用于水質(zhì)相對(duì)比較穩(wěn)定 的市政給水處理以及地質(zhì)鉆探、石油天然氣工業(yè)，如專(zhuān)利號(hào)ZL200420111249的《手動(dòng)旋流 除砂器》和專(zhuān)利號(hào)ZL 200520130486. 7的《一種旋流除砂器》和專(zhuān)利號(hào)ZL 01261890. X的 《旋流除砂器》等主要適用于石油化工、冶金、污水處理等濁度穩(wěn)定、僅適用于某粒徑范圍 顆粒物和懸浮物的去除，且占用空間大，不適合農(nóng)村分散小型雨水集流預(yù)處理；專(zhuān)利號(hào)為 ZL200720120034. X的《水力旋流沉砂除污器》雖適用于城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水、雨水徑流和中 水系統(tǒng)，但其體形龐大，內(nèi)部設(shè)圓筒形格柵，清理、拆卸復(fù)雜，也不適合用于農(nóng)村雨水集流處 理系統(tǒng)。另外，沉砂池和沉淀池形式多樣，在城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水、雨水徑流處理系統(tǒng)的應(yīng) 用已非常成熟，但由于雨水徑流具有流量及其中污染物濃度、顆粒級(jí)配在歷次降雨和一次 降雨過(guò)程不同時(shí)間序列上存在不可預(yù)知性且波動(dòng)幅度大等特性，給設(shè)計(jì)選型工作帶來(lái)很多 不便，而且占地面積大、清理及非雨期維護(hù)工作繁雜，無(wú)法滿(mǎn)足農(nóng)村雨水收集系統(tǒng)的廣泛推 廣應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)適合農(nóng)村分散式集雨工程的體積小、造價(jià)低廉、操作管理簡(jiǎn)單，能處理 高濃度、多級(jí)配地表雨水徑流的預(yù)處理設(shè)備，是解決目前困擾農(nóng)村雨水集流工程入窖前預(yù) 處理難題的關(guān)鍵。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種操作簡(jiǎn)單、占地少、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、能自適 應(yīng)地處理高濃度多級(jí)配地表雨水徑流的高濃度多級(jí)配除砂裝置。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所述的一種高濃度多級(jí)配除砂裝置，其特征在于該裝置包括一個(gè)上部呈圓柱形、下部呈圓錐形的旋流筒體和沉淀室分隔開(kāi)的容積體；所述容 積體的上部一側(cè)設(shè)有進(jìn)水槽；所述旋流筒體頂部設(shè)有切向進(jìn)水口，其底部設(shè)有可提升的沉 泥筒，其中部設(shè)有開(kāi)孔，該開(kāi)孔通過(guò)連接管與所述沉淀室的一側(cè)相連接；所述切向進(jìn)水口與 所述進(jìn)水槽相通；與所述連接管相對(duì)的所述沉淀室的一側(cè)設(shè)有出水管；所述沉淀室內(nèi)設(shè)可 提升的帶有數(shù)個(gè)凸楞布水柱的沉泥槽。所述凸楞布水柱呈星形凹邊正八邊形，其邊長(zhǎng)為所述連接管直徑的0. 11 0. 18 倍，其布置間距為所述連接管直徑的0. 63 0. 8倍。所述旋流筒體的高度為其直徑的2. 5 3. 2倍。所述旋流筒體中上部圓柱形筒體與下部圓錐形筒體高度比為2/3 1/2，且下部 圓錐形筒體錐體角度為20°。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型中設(shè)有圓錐形旋流筒體和沉淀室，同傳統(tǒng)設(shè)備相比它將旋流除 砂和沉淀池的功能結(jié)合為一體，因此，去除沙粒與懸浮顆粒物粒徑范圍廣，通過(guò)旋流除砂與 沉淀池兩級(jí)串聯(lián)處理，處理效率高，而且非常適用于污染物濃度、顆粒級(jí)配等水質(zhì)特性在歷 次降雨和一次降雨過(guò)程不同時(shí)間序列上大范圍變化的農(nóng)村分散式雨水收集利用系統(tǒng)。2、由于本實(shí)用新型在旋流除砂筒體后的沉淀室設(shè)有凸楞布水柱，該凸楞布水柱可 使水流布水均勻，增大碰撞面積，有利于經(jīng)旋流除砂后的小粒徑顆粒物沉淀，因此，大大增 加了本實(shí)用新型的處理粒徑分布，彌補(bǔ)了小流量下旋流除砂效率低的缺點(diǎn)，從而增強(qiáng)了整 體處理效率。3、由于本實(shí)用新型有效利用了自然地面與水窖的自然水頭，無(wú)需二次提升，因此， 不但操作簡(jiǎn)單、占地少，而且節(jié)約能源、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，不但適用于農(nóng)村家庭式小型雨水收集處理，而且 也適用于固液分離、懸浮液濃縮和液體澄清等操作。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-進(jìn)水槽2-切向進(jìn)水口 3-旋流筒體4-沉泥筒5-連接管 6_沉淀 室7-凸楞布水柱8-沉泥槽9-出水管。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，一種高濃度多級(jí)配除砂裝置，包括一個(gè)上部呈圓柱形、下部呈圓錐形 的旋流筒體3和沉淀室6分隔開(kāi)的容積體。容積體的上部一側(cè)設(shè)有進(jìn)水槽1 ；旋流筒體3的 高度為其直徑的2. 5 3. 2倍，上部圓柱形筒體與下部圓錐形筒體高度比為2/3 1/2，且 下部圓錐形筒體錐體角度為20°。旋流筒體3頂部設(shè)有切向進(jìn)水口 2，其底部設(shè)有可提升的沉泥筒4，其中部設(shè)有開(kāi) 孔，該開(kāi)孔通過(guò)連接管5與沉淀室6的一側(cè)相連接；切向進(jìn)水口 2與進(jìn)水槽1相通；與連接 管5相對(duì)的沉淀室6的一側(cè)設(shè)有出水管9 ；沉淀室6內(nèi)設(shè)可提升的帶有數(shù)個(gè)凸楞布水柱7的 沉泥槽8。[0022]其中凸楞布水柱7呈星形凹邊正八邊形，其邊長(zhǎng)為連接管5直徑的0. 11 0. 18 倍，其布置間距為連接管5直徑的0. 63 0. 8倍。使用時(shí)，地表集流雨水經(jīng)過(guò)進(jìn)水槽1引入到切向進(jìn)水口 2，然后沿切向進(jìn)水口 2進(jìn) 入旋流筒體3，在重力與水流切向推力作用下沿旋流筒體3側(cè)壁呈“S ”形加速下瀉，雨水在 到達(dá)下部錐形筒體后，產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于水和泥沙存在密度差，所受離心力、向心 浮力和流體曳力的大小不同，受離心沉降作用，大粒徑泥沙顆粒沉淀至沉泥筒4，而大部分 水則由連接管5進(jìn)入沉淀室6，由于沉淀室6斷面擴(kuò)大，流速降低，以及在凸楞布水柱7的均 勻布水和加強(qiáng)碰撞的作用下，使較小粒徑泥沙沉淀到沉泥槽8，最終清水由出水管9排出， 從而達(dá)到水砂分離的目的。在降雨結(jié)束后將沉泥筒4和沉泥槽8提出清理沉淀泥沙，以便 下次降雨使用。
權(quán)利要求1.一種高濃度多級(jí)配除砂裝置，其特征在于該裝置包括一個(gè)上部呈圓柱形、下部呈 圓錐形的旋流筒體(3)和沉淀室(6)分隔開(kāi)的容積體；所述容積體的上部一側(cè)設(shè)有進(jìn)水槽 (1)；所述旋流筒體(3)頂部設(shè)有切向進(jìn)水口(2)，其底部設(shè)有可提升的沉泥筒(4)，其中部 設(shè)有開(kāi)孔，該開(kāi)孔通過(guò)連接管(5)與所述沉淀室(6)的一側(cè)相連接；所述切向進(jìn)水口(2)與 所述進(jìn)水槽(1)相通；與所述連接管(5)相對(duì)的所述沉淀室(6)的一側(cè)設(shè)有出水管(9)；所 述沉淀室(6)內(nèi)設(shè)可提升的帶有數(shù)個(gè)凸楞布水柱(7)的沉泥槽(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的高濃度多級(jí)配除砂裝置，其特征在于所述凸楞布水柱(7)呈 星形凹邊正八邊形，其邊長(zhǎng)為所述連接管(5)直徑的0. 11 0. 18倍，其布置間距為所述連 接管(5)直徑的0.63 0.8倍。
3.如權(quán)利要求1所述的高濃度多級(jí)配除砂裝置，其特征在于所述旋流筒體(3)的高 度為其直徑的2. 5 3. 2倍。
4.如權(quán)利要求1所述的高濃度多級(jí)配除砂裝置，其特征在于所述旋流筒體(3)中上 部圓柱形筒體與下部圓錐形筒體高度比為2/3 1/2，且下部圓錐形筒體錐體角度為20°。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種高濃度多級(jí)配除砂裝置，該裝置包括一個(gè)上部呈圓柱形、下部呈圓錐形的旋流筒體和沉淀室分隔開(kāi)的容積體；所述容積體的上部一側(cè)設(shè)有進(jìn)水槽；所述旋流筒體頂部設(shè)有切向進(jìn)水口，其底部設(shè)有可提升的沉泥筒，其中部設(shè)有開(kāi)孔，該開(kāi)孔通過(guò)連接管與所述沉淀室的一側(cè)相連接；所述切向進(jìn)水口與所述進(jìn)水槽相通；與所述連接管相對(duì)的所述沉淀室的一側(cè)設(shè)有出水管；所述沉淀室內(nèi)設(shè)可提升的帶有數(shù)個(gè)凸楞布水柱的沉泥槽。本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單、占地少、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，去除沙粒與懸浮顆粒物粒徑范圍廣，處理效率高，特別適用于污染物濃度、顆粒級(jí)配等水質(zhì)特性變化范圍大、水質(zhì)不穩(wěn)定的場(chǎng)合使用。
文檔編號(hào)E03F5/14GK201775992SQ201020517788
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者劉建林, 孫三祥, 張國(guó)珍, 武福平, 武金明 申請(qǐng)人:蘭州交通大學(xué)